直流系统讲义

运行一值王倩倩一、直流系统的作用和组成1、直流系统的作用：信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。是一个独立电源，不受发电机、厂用电和系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源—蓄电池继续提供直流电源的重要设备。2、直流系统的组成：主要由高频开关整流器和蓄电池组成。系统配置微机直流监控系统、微机直流绝缘监测装置、电池电压巡检模块。3、各组成部件的作用：高频开关整流器的功能：①稳压限流运行功能：整流模块能以设定的电压值或限流值对电池组充电并带负载运行。当输出电流大于限流值时模块自动进入稳流运行状态，输出电流小于限流值时模块自动进入稳压运行状态。②输出电压、输出电流本机调节功能:同时按下“▲”，“▼”两键一次，进入“H—1”界面，调节“▲”或“▼”可设定整流模块输出直流电压值，按“V/A”确定后有效，输出直流电压为180V～290V连续可调；同时按下“▲”，“▼”两键两次，进入“H—2”界面，调节“▲”或“▼”可调节该整流模块最大限流点，按“V/A”确定后有效，最大限流点为0.2le～1.1le连续可调。③具有LED显示功能:单按面板上的“V/A”键，显示整流模块当前输出的电压、电流值。④并机功能:多台同型号的整流模块可以并联运行并自动均流。其中某台故障时自动退出，不影响其他整流模块正常运行。⑤热插拔功能:正在机架上并联工作的多台整流模块，不停电状态下可以任意插拔其中一台模块使其接入系统或脱离系统而不影响其他模块的正常工作。⑥散热方式:强迫风冷。设计了独立的风道，提高了可靠性和改善了工作工作环境。⑦保护及报警功能:a.输入保护若整流模块的交流输入电源出现过压、欠压时，整流模块即停机，无输出电压，面板上“保护ALM”黄灯亮。当交流输入电源恢复正常后，面板上“保护ALM”黄灯灭，整流模块自动启动，正常运行。b.过流保护无论何种原因引起过流，整流模块都将保护停机，面板上“保护ALM”黄灯亮。过一段时间后，可自动启动，进入正常运行。多台整流模块在并机运行时，若输出有短路或有突然加大的负载情况下，整流模块可能会出现过流保护，并再启动工作于限流状态，此种现象属正常。c.短路保护整流模块内部设有输出短路回缩限流功能，模块短路时输出电流降低到小于4A，可承受连续短路而不损坏模块，使整机的可靠性得到很大提高。d.过温保护当整流模块中的散热器温度超过75℃时，整流模块将自动停机，面板上“保护ALM”黄灯亮。温度降低至正常后，整流模块会自动启动，进入正常运行。⑧故障及报警功能a.输出过压保护整流模块的直流输出电压大于表1规定的直流输出过压保护值时，整流模块停机；面板上“故障FAULT”红灯亮，无直流输出电压；并重新启动，如输出电压正常，整流模块即正常运行，如果整流模块三次连续出现输出过压报警，模块将被锁定无输出。b.报警及显示整流模块设有各种报警指示，各种报警也都可通过485通讯口上传到上层监控装置。说明：若某整流模块处于保护动作状态下，此时该整流模块的均流和外控功能将自动退出。即该故障模块不影响其余整流模块的正常均流运行。微机直流监控装置：作为直流系统电源的控制、管理核心。通过RS-485通讯接口对整流模块、绝缘监测装置、电池巡检装置等下级智能设备实施数据采集；亦可根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等；同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理、输出控制等操作，最后，监控装置还可通过RS-232或RS-485接口与后台计算机通讯。微机直流绝缘监测装置：实时在线监测直流母线及支路的绝缘状况，在出现直流接地时可以迅速查找并确定接地的母线或支路，并发出告警信号；绝缘报警信息还可通过RS485通讯上传至上位机。电池电压巡检模块：支持单体电池电压监测和告警；对电池端电压、充放电电流，电池房温度及其他参数做实时在线监测。蓄电池:既能把电能转换为化学能储藏起来，又能把化学能转换为电能供给负载。二、直流系统的运行方式1、直流系统的运行方式在正常情况下,由两组高频开关电源和蓄电池并列运行供给直流主母线，同时高频开关电源给蓄电池进行浮充电。2、直流母线电压的技术规范：直流母线电压范围220V±10%（198V-242V）。直流母线电压过高，容易使长期带电的继电器、指示灯等设备过热或损坏；电压过低，可能造成断路器、继电保护的动作不可靠。3、蓄电池的温度蓄电池室的温度应保持在10℃—25℃范围内为宜，最高不得超过35℃，每升高10℃，蓄电池寿命缩短一半。若蓄电池容量足够，则最低温度可以低于10℃，但不得低于0℃。4、绝缘电阻的允许值直流系统的绝缘电阻，对每一电气连接回路不小于1MΩ，全部直流回路不小于0.5MΩ，直流小母线不小于10MΩ。蓄电池组的绝缘电阻当电压为220V时不小于0.2MΩ。低于此值时应查明原因,通知处理。备用超过半个月或检修后，应测量绝缘电阻合格方可允许投入运行。三、直流系统的正常操作、巡回检查和维护1、直流系统的并列原则：1）正、负极性一致2）电压相等3）电流方向一致2、蓄电池组的正常维护为保证直流系统运行安全和供电可靠性,并使蓄电池经常处于良好状态以延长使用年限,必须按以下要求进行定期维护工作:蓄电池应定期清扫、保持干净，以减少蓄电池的自放电；检查蓄电池之间连接可靠，并接触良好，外观整洁、无漏液、爬酸现象。3、蓄电池和整流充电装置的检查与巡视①检查蓄电池电压是否符合规定。②接点连接是否紧固、有无发热、氧化、脱焊。③电池外壳有无破裂、漏油。④电池室地面、台架、支持件、电池容器是否潮湿和清洁,室温是否正常。⑤通风、照明是否良好,门窗是否严密,墙壁屋顶有无脱落,地面有无下沉。⑥测量仪器是否完整齐全。⑦整流装置各表计是否正常,各种灯光信号和转换开关位置是否正确。⑧整流元件散热是否良好，有无过热现象，各部件是否清洁，熔丝是否良好。四、直流系统的异常处理（1）：直流接地故障的处理方法直流系统接地处理原则：采用拉路寻找分路处理的方法，根据运行方式、操作情况、气候影响来判断可能的接地点，以先照明部分后控制保护部分，先室外部分后室内部分，先负荷后电源为原则。2）检查接地支路漏电流传感器是否损坏。3）检查接地支路漏电流传感器线是否接好。（2）高频开关电源的故障处理当高频开关电源发生故障时1）先检查蓄电池供直流母线及母线各负荷正常。2）检查高频开关有无明显的故障点和绝缘烧焦的味道。3）检查高频开关进线开关和出线开关是否在合。如果跳开应将跳开开关合上。如果合闸正常监视高频开关运行情况。4）如果跳开开关无法合上，退出检修处理。密切监视蓄电池电压。（3）直流母线及蓄电池的异常与处理1）直流母线异常与处理.直流母线故障：直流母线故障时检查直流母线电压、切换回路及各保护操作回路是否动作，是否已中断供电，考虑是否退出可能误动的保护装置和自动装置；检查直流母线有无明显故障,必要时可测其绝缘，可用高频开关电源向直流母线充电，若良好，可恢复供电。如因高频开关电源及蓄电池全部故障、直流母线故障引起直流母线失压，断开所有直流负荷开关及电源开关，立即通知检修人员恢复失电母线,运行人员做好直流失电的事故预想。若发生全厂停电事故，导致高频开关电源均无法运行时，蓄电池的放电母线最终电压不得小于160V（4）蓄电池的异常及处理1）蓄电池发生漏液、接地等无法继续运行的故障时：蓄电池组出口开关切，但至少应保证高频开关电源正常运行供给直流母线。2）当蓄电池发生短路故障不能运行时：当蓄电池发生短路故障后，引起此组蓄电池保险熔断及高频开关电源因输出过压而停机，直流母线失电，此时应立即断开蓄电池组出口开关，重新开启高频开关电源。直流母线失电期间，严密监视各表计变化情况，若直流恢复送电时应考虑其对保护的影响。3）蓄电池着火：当发现蓄电池着火时,立即切断蓄电池出口开关，然后用灭火器灭火(用1121灭火器或干粉灭火器)，并保证高频开关电源正常运行供给直流母线。（5）全站直流消失的事故处理1）全站直流消失应先检查交直流双路供电的保护装置和自动装置的交流电源是否正常。如果交流电源未投因将交流电源投入2）考虑是否退出可能误动的保护装置和自动装置；3）检查直流母线有无明显故障，如果没有无明显故障用高频开关给直流母线使冲电，冲电正常密切监视直流母线运行情况。如不正常退出高频开关和直流母线所带负荷通知检修处理。